Question

20．“6V 1.2W”的燈L₁和“12V 6W”的燈L₂，串聯在某電路中，為使得其中一盞燈正常發光，兩端允許加的最大電壓是多少？

Answer 1

分析 知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出兩燈泡額定電流，根據歐姆定律求出兩燈泡的電阻；兩燈泡串聯時其中一盞燈正常發光說明電路中的電流為兩燈泡額定電流最小的那個，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路兩端允許加的最大電壓．

解答 解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因串聯電路中各處的電流相等，且其中一盞燈正常發光，
所以，兩燈泡串聯時，電路中的電流為兩燈泡額定電流最小的一個，即I=0.2A，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，兩端允許加的最大電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.2A×（30Ω+24Ω）=10.8V．
答：串聯在某電路中，為使得其中一盞燈正常發光，兩端允許加的最大電壓是10.8V．

點評 本題考查了串聯電路的電流特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，知道其中一盞燈正常發光時電路中的電流為兩盞燈泡額定電流最小的一個是關鍵．